例51:鑄造工藝結構
(1)最小壁厚
為防止金屬溶液在未充滿砂型之前就凝固,鑄件壁厚t應視材料的鑄造流動性能而定,一般對於灰鑄鐵,t≥8mm;對於鑄鋼,t≥10mm;對於鋁合金,t≥4mm;對於銅合金,t≥5mm。
(2)鑄造圓角
為避免在鑄件轉角處應力過分集中,防止鑄件冷卻時產生裂紋、縮孔、夾砂等缺陷,也為防止金屬溶液衝毀砂型轉角處,鑄件相鄰表面相交處都應以圓角過渡,圓角半徑一般取壁厚的1/3,其尺寸可在技術要求中統一註明,如「未注圓角R4」,見圖7-13.
(3)拔模斜度(圖7-13)
在鑄造零件時,為便於將木模從砂型中取出,一般沿拔模方向製成約1:20的斜度,稱為拔模斜度。拔模斜度一般不必畫出,也不必標註,必要時可在技術要求中註明。
(4)壁厚均勻
為避免由於鑄件壁厚不均勻,造成鑄件冷卻速度不一致,形成縮孔等鑄造缺陷,應設計鑄件壁厚均勻或漸變,如圖7-14所示。
(5)過渡線
由於鑄造圓角導致相交表面的交線不甚明顯,這種交線稱為過渡線。國家標準規定,過渡線按其理論交線的投影用細實線畫出,但線的兩端應斷開留空,如圖7-15所示。
例52:零件圖尺寸基準的選擇
設計基準——根據零件的主結構定位而選擇的三個方位(長、寬、高)尺寸基準,用於確定零件在機器中的位置。零件圖標註尺寸要滿足設計要求。
工藝基準——零件在加工和測量時,所選用的尺寸基準。這是切合實際生產,便於加工和測量而選擇的基準。
基準重合原則——設計基準與工藝基準應儘量重合,以減少加工誤差,提高加工精度。這就要求設計者應具備相應的專業知識和實踐經驗。
主基準和輔助基準——零件的三個方位(長、寬、高)必各有一個為主基準,有時為了加工和測量方便,還可附加一個或幾個輔助基準,但要求主、輔基準之間只能有唯一的尺寸聯繫。
基準要素——可作為基準的要素是:零件的對稱平面、主軸線、安裝基面、重要端面、主要加工面、裝配結合面等。
軸套類和盤蓋類零件的基準選擇見圖7-16、圖7-17.
徑向基準(高度、寬度基準):迴轉體的主軸線。
軸向基準(長度基準):重要軸肩(圖7-16),盤蓋的主要結合面(圖7-17)。
叉架類零件尺寸基準的選擇見圖7-18.
長度、高度基準:軸架的兩個安裝基面。
寬度基準:軸架的前、後對稱面。
殼體類零件尺寸基準選擇見圖7-19。
長度基準:重要重合面(左端面)。
寬度基準:泵體前、後對稱面。
高度基準:安裝底面。
識讀零件圖時,可從以下幾方面判斷基準要素。
①明確作為尺寸基準要素的原則:主軸線、重要結合面、對稱面、安裝基面、重要端面等。
②從基準要素出發標註的尺寸一般比較多。
③作為基準要素的加工精度一般要求較高。一般表面粗糙度要求較高,注有尺寸公差甚至還有形位公差要求。
例53:零件圖尺寸標註注意事項
(1)主要尺寸必須直接標註
主要尺寸是指零件上對機器的性能和裝配精度有影響的尺寸,如:
①體現機器規格性能的尺寸;
②有配合要求的尺寸;
③保證機器正確安裝的尺寸;
④影響零件傳動精度的尺寸。
例如,圖7-20所示軸承座的主要尺寸應從主基準出發直接注出,如圖7-20(a)所示,圖7-20(b)所示注法則是錯誤的。
(2)避免注成封閉尺寸鏈
零件上某一方向注成首尾相連的封閉形式,稱為封閉尺寸鏈,如圖7-21(a)所示,但若按「54」和「26」兩個尺寸加工合格後,總長「80」就難於達到精度要求了,所以,應按圖7-21(b)所示的標註形式,把要求不高的尺寸「26」空出不注,稱為開口環,讓誤差都累積到開口環中去。
(3)尺寸標註應便於加工、測量
尺寸標註應考慮便於加工和測量,如圖7-22和圖7-23所示。
(4)加工面與非加工面的標註
零件上的加工面尺寸和非加工面尺寸應分開標註。在同一方向上,加工面與非加工面只能有一個尺寸聯繫。圖7-24(a)中,加工面(底面)與非加工面只有一個尺寸「9」相聯繫,若按圖7-24(b)那樣標註,則加工面與非加工面有多個尺寸聯繫,如「9」、「41」、「33」,就很難保證這些尺寸的精度。
(5)標註尺寸應符合加工工序
按加工工序標註尺寸,確保加工順利進行,如圖7-25所示。
(6)標準結構應按標準標註
零件上的標註結構,如退刀槽、鍵槽、倒角、沉孔、銷孔及螺紋等,應按國家標準的規定標註尺寸。常見孔的尺寸標註見表7-1.
例54:識讀零件圖的方法和步驟
零件圖是指導生產的必要技術資料,機械工人看圖,主要是為明確零件的結構形狀及功用,分清尺寸基準及重要尺寸,落實滿足技術要求的工藝措施,從而制定出合理的加工工藝流程。
閱讀零件圖一般可按以下步驟進行。
(1)概括了解
從標題連入手,了解零件的名稱、材料、比例、重量、數量等,必要時還需參照裝配圖或其他資料,弄清零件的功用及在機器中的位置。
(2)表達分析
以主視圖為中心,弄清各視圖的表達意圖(採用的剖視、斷面及其他畫法等),了解其表達側重點,分析投影(一般先主體、後次要,先外形、後內部的分析思路),想像各部分的結構形狀及相對位置,進而構思出零件的完整形狀。
(3)尺寸分析
應先找出零件長、寬、高三個方向的尺寸基準,從基準出發,分清主要尺寸和一般尺寸,按形體分析法,弄清各形體的定性尺寸和定位尺寸。
(4)弄清技術要求
明確加工零件的質量指標,落實措施,看明以下技術要求。
①表面粗糙度——分清加工面和非加工面,落實不同表面質量的加工工序。
②尺寸公差——分清加工精度的不同要去,落實合理的加工工序。
③形位公差——弄清形位公差檢驗項目,落實合理的實現方案。
④其他技術要求——落實如熱處理、鍍塗等的生產工藝。
綜合歸納,通過看圖應想像出零件的總體形狀及結構全貌,制定出合理的工藝措施,以便加工出符合圖樣要求的合理零件。
例如,要識讀圖7-26所示撥叉零件圖,具體步驟如下。
(1)概括了解
從標題欄得知該零件名稱為「撥叉」,屬於叉架類零件,材料為鑄造鋁合金(「Z"表示鑄造,「L"表示鋁,「102」表示鋁合金系列號),比例為1:1,其功用為撥動相關零件做功。有條件應參照裝配圖進一步了解其功用。
(2)表達分析
撥叉用了兩個基本視圖表達,主視圖採用了兩處剖視,「A-A"剖視是為表達支承軸孔及定位螺孔相關結構;支承豎版採用了一處移出斷面(表達豎板厚度及圓角)。左視圖為保留螺孔外形,採用了局部剖視,其中矩形肋板按規定不畫剖面線,左視圖的側重點是表達撥叉槽的結構。
通過分析視圖可看出,撥叉大體可分為三部分:上部是固定支承的軸孔和起定位功用的螺孔;下部是做功用的撥叉槽結構(最下面開有「R30"和R24"兩個半圓孔);中間起連接作用的是T形肋板結構。
(3)尺寸分析
撥叉的尺寸基準:長度基準應是主視圖中的豎直主軸線,長度尺寸「25「、「24「、「6「、「R30「、「R24"都是由此基準出發注出的;寬度基準是左視圖中的豎直主軸線,寬度尺寸「46「、「38H11"、「30「等都是由此基準出發注出的,為測量方便,也選擇了幾個輔助基準;高度基準可從主視圖中看出,是「R30"和「R24"圓心所在的水平面,高度尺寸「4「、「86.8h11「是由此基準出發注出的,為確保裝配精度和測量方便,將上軸孔「φ19h9「的水平軸線選為高度方向的輔助尺寸基準,由此標註的中心高度尺寸「86.8h11「是與主基準唯一聯繫的尺寸。
零件圖應標註三大類尺寸:總體尺寸、定形尺寸和定位尺寸。試分析區分。
注意分清重要尺寸和一般尺寸,對於標有偏差數值或公差代號的尺寸,顯然屬於重要尺寸。
(4)弄清技術要求
分析技術要求應從以下方面著手。
①尺寸公差。對於標有偏差數值或公差代號的尺寸,應注意落實加工措施。
②形位公差。⊥0.05b是指下部撥叉槽「38H11"的前端面,相對於基準(「φ19h9「的軸線)的垂直度公差不超過0.05mm。
③表面粗糙度。要求較高的是「φ19h9「軸孔的內圓柱面和「R24「的內半圓柱面,其表面粗糙度Ra值均為6.3μm;要求較低的是螺孔「M10×1—6H「,其表面粗糙度Ra值為12.5μm;其餘表面的表面粗糙度均不再機加工的鑄造面。
④文字標註
「去尖角毛刺「:撥叉是經鋁合金鑄造後再機加工製成,表面應清理平整,轉角磨鈍。
「未注圓角R2~4「:要符合鋁合金鑄造件的工藝要求,所有轉角均圓角過渡。
「未注尺寸公差按IT12「:所有自由尺寸應滿足IT12(公差等級)的精度要求。